El biogás está cada vez más presente en el aporte de energía para el consumo total en muchos países del mundo. Los beneficios del biogás son muchos, siempre y cuando se sepa cómo producirlo, tratarlo, mejorarlo y distribuirlo.
Con este post, queremos centrarnos en cómo mejorar las producciones y aumentar la eficiencia de biometano, el gas más usado preveniente de los biodigestores y el que se utiliza a gran escala para impulsar motores.
Proceso de producción de biogás
Fuente: Energy News
El biogás se genera de varias maneras, generalmente en digestores cerrados en los que no existe oxígeno. La materia dentro del digestor se descompone y en ese proceso se genera el llamado biogás.
El gas producido contiene diferentes niveles y concentraciones de compuestos como el metano, el amoníaco, etc. Ese gas “en bruto” es necesario purificarlo con la finalidad de que otros compuestos no dañen los motores donde el gas vaya a aportar su energía.
Los biodigestores se alimentan, en general, de deshechos producidos por la actividad humana, industrial, doméstica, etc.
En función de la alimentación que reciben, los parámetros de producción de gas aprovechable varían considerablemente de unos digestores a otros, siendo éste el principal problema con el que se encuentran los operadores de las instalaciones.
Las instalaciones donde se procesan Residuos Sólidos Urbanos, por ejemplo, suelen ser más inestables, debido a que el digestor se alimenta de materia diversa.
En cambio, las instalaciones de producción, saben en cada momento cuáles son los inputs que recibe el digestor, ya que provienen en general de la actividad productiva industrial de la empresa.
En qué contribuye la mejora de la eficiencia del biogás
La mejora en la eficiencia del biogás producido puede repercutir directamente en las cuentas de explotación empresariales, tanto si se usa para autoconsumo, como para vender la energía producida a la red eléctrica.
La eficiencia podemos medirla en el tiempo que tarda en biodigerirse la materia que se introduce dentro del digestor.
Si el digestato contiene mucha celulosa, el proceso de degradación puede ser demasiado largo para los tiempos que normalmente se usan en la industria.
En resumen, podemos mejorar la eficiencia del digestor mejorando la calidad del biogás, aumentando la concentración de metano producido y haciendo que la digestión sea más rápida.
Reducción de químicos indeseados en el biogás
Actualmente los operadores de plantas de producción de biogás usan aditivos que controlan las concentraciones de compuestos indeseados, como el sulfuro de hidrógeno (H2S) o el amonio (NH4).
Estos químicos son los principales causantes de la corrosión, tanto en los propios digestores, como en los motores que generan la energía a partir de biogás.
Con los aditivos se evitan ingentes recursos en el mantenimiento y reparación de estos equipos. Hablamos que estos aditivos provocan, por ejemplo, una bajada de un 90% del NH4.
Amapex, además de conocer cómo operar con estos aditivos para obtener los mejores resultados, gracias a la investigación interna, hemos conseguido algo novedoso y revolucionario: reducir los tiempos de digestión de materias celulósicas, de manera que se descomponen las cadenas lignocelulósicas y sus fragmentos son digeridos con mayor rapidez por el consorcio biológico del digestor.
El sistema que hemos logrado diseñar consiste en una digestión previa de la materia celulósica en condiciones anaeróbicas para hacer accesible al sistema bacteriano del digestor la materia que necesitan para la producción del biogás.
Al tratarse de una digestión anaerobia previa, un porcentaje elevado de los compuestos indeseados, el H2S y el NH4 citados anteriormente, no llegan al digestor, reduciendo así la cantidad de aditivos necesarios para mantener la estabilidad del sistema.
Hemos conseguido resultados en que el incremento del biometano a la salida del digestor supone más de un 15% respecto al proceso previo de la planta.
Hasta ahora, no se ha conseguido acelerar este proceso de digestión de celulosa, que por otra parte es uno de los residuos que más se producen a nivel mundial, principalmente proveniente de las cosechas de cereales, entre otros.
Proceso Enzimático de Amapex para incrementar la producción de Biogás
La investigación llevada a cabo por Amapex ha descubierto cómo acelerar el proceso de digestión, utilizando una cepa seleccionada de una bacteria especialmente eficaz en la descomposición de residuos orgánicos.
La cepa seleccionada es versátil y consigue trabajar en condiciones aeróbicas y anaeróbicas, pero, para que el proceso se acelere, es importante que esas condiciones sean las mismas desde el inicio del proceso.
Aunque la bacteria cambia su metabolismo para adaptarse de una situación a otra, este proceso alargaría los tiempos de su eficacia.
Al tratarse de un ser vivo la descomposición de materia es totalmente natural y no produce efectos adversos para el biodigestor, además no genera residuos adicionales.
También, es importante saber que, una vez iniciado el proceso, la bacteria se reproduce y su eficacia va en aumento con el paso del tiempo.
El proceso es aplicable en cualquier tipo de digestor cuya finalidad sea la creación de biogás. En cada caso se estudia cómo mejorar la eficiencia del sistema antes de llevar a cabo la actuación.
Este sistema diseñado por Amapex es muy versátil, con diversas aplicaciones industriales y de comprobado éxito en las industrias textil, química, de curtidos, de elastómeros y, metalmecánicas de estampación y de motores.
En cada uno de los casos es necesario hacer un análisis personalizado de las circunstancias de la industria específica, con la finalidad de adaptar la solución para la obtención de un biogás más puro y lograr así el incremento eficiente energéticamente de biogás.
Tecnología avalada por reconocidas universidades
Las investigaciones que nos han llevado a estos excelentes resultados, sobre el incremento en la producción de biogás y la aceleración de su proceso, se han realizado gracias a la colaboración de dos prestigiosas universidades en el sector de la biotecnología:
Universidad Autónoma de Barcelona
Este sistema ha sido probado conjuntamente con la Universidad Autónoma de Barcelona, consiguiendo un incremento de biometano en el biogás resultante en biodigestores con un digestato celulósico, como lo es los restos de lino.
El estudio llevado a cabo será publicado próximamente por la Universidad Autónoma de Barcelona en su repositorio, que compartiremos en su momento en nuestra web.
Universidad de Otawa
Gracias a la participación de la Universidad de Otawa, hemos desarrollado un sistema de aceleración del proceso de biodigestión para la producción de biogás con fibras vegetales y altos contenidos de celulosa.
Los resultados han sido excelentes, acelerando el proceso completo en un 70%, respecto a los valores iniciales del proceso de digestión de este tipo de materia.
El estudio realizado con nuestro sistema se publicará en breve con la colaboración de la empresa Four Gas.
Podéis encontrar más información en la descripción del proceso en nuestro apartado web sobre Biogás aquí.
Si queréis conocer más en detalle del proceso, nuestros productos o que llevemos a cabo un estudio sobre cómo mejorar vuestras instalaciones de producción de biogás, no dudéis en contactarnos a través del siguiente formulario web.